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目前浅部煤炭可采储量开挖殆尽,以井工开采的煤矿正逐渐向深部含煤地层区域延伸,因面临深部“高温、高压、高瓦斯”及复杂地质构造的威胁,井下作业环境变得十分恶劣。虽然通过钻探、物探手段及巷道开挖对煤矿安全生产构成较大影响的深部隐伏断层构造进行探查,但矿井对断层性质及采动影响下断层活化等基础资料掌握程度不足。在设计断层防隔水煤(岩)柱留设尺寸阶段,往往存在断层煤(岩)柱留设过大或过小的问题,造成生产期间煤炭资源可开采量的降低,或诱发断层水害事故。以宿州煤电集团界沟煤矿F6断层为研究对象,从断层的含(导)水性、采动影响下断层活化特征、煤层顶板岩性特征及导水裂隙带发育高度等方面综合分析研究煤层防隔水煤柱宽度留设问题。利用基于有限元理论的COMSOL Multiphysics(CM)数值模拟、理论计算及矿井生产验证等多方法,确定最合理的防隔水煤柱尺寸。研究表明:F6断层在未扰动状态下表现为富水性弱,导水性差,但当工作面继续向再前推进至距断煤交线20 m时断层带附近岩层因受集中应力作用而发生塑性破坏,断层导水性质发生变化。基于以上综合分析最终确定F6断层防隔水煤柱合理留设宽度为36.13 m。研究成果... 相似文献
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导水裂隙带发育高度研究 总被引:6,自引:0,他引:6
以鹤壁煤业集团公司八矿井田11033工作面为例,在工作面上方地表沿煤层走向和倾向布置两条观测线,施工7个水文钻孔,根据钻孔中水位变化、冲洗液消耗量大小及岩芯破碎程度综合分析,确定了深埋近露头煤层开采后导水裂隙带发育高度和分布形态。导水裂隙带发育的最大高度是由工作面煤层顶板特有的岩性组合及岩石物理力学性质决定的。这一观测成果直观准确,为八矿井田乃至鹤壁煤田二1煤层露头防水煤柱留设提供了直接依据。 相似文献
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留设断层防水煤柱是每个矿井防治水、合理划定采区边界经常遇到的一个问题,本文就此问题提出看法并提出了一系列的计算公式。 相似文献
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基于长春兴煤矿601工作面上覆采空区与导水断层的地质条件,利用经验公式和理论分析确定了导水裂隙带发育最大高度和保护煤柱宽度范围。采用CDEM模拟软件建立下伏采煤工作面与断层相耦合的数值模型,模拟不同宽度保护煤柱工况下煤层开采对断层和上覆采空区岩层裂隙发育的影响规律。模拟结果表明,40 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采会显著影响断层和上覆采空区的导水裂隙发育;50 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采对上覆采空区裂隙发育产生影响,对断层无影响;60 m保护煤柱条件下,601工作面煤层开采对上覆采空区和断层区域的导水裂隙带发育均无影响。 相似文献
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采用相似模拟实验对采场小断层(落差小于5 m)区域覆岩破断规律和断层构造裂隙的演化过程进行了研究,得出了采场小断层对导水裂隙高度的影响规律.工作面由下盘向上盘推进至正断层面附近时,下盘岩块回转导致煤壁前上方的断层面挤压闭合,煤壁后上方的断层面则处于张开状态;随工作面推进断层面经历张开-闭合-张开-闭合的过程,断层面导水裂隙高度比上、下盘竖向采动导水裂隙高度分别增大40%和61%.工作面由上盘向下盘过逆断层时,主要控制上盘岩层对支架的压力和推力;工作面进入下盘后顶板周期破断距变小,来压频繁;上盘主要表现为沿断层面的滑移;断层面导水裂隙高度与两盘岩层导水裂隙高度基本相等. 相似文献
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本文在肯定付陆廷同志《导水断层防水煤柱的留设》(《河北煤炭》1992年第4期)一文中确定断层防水煤柱尺寸的思路可取的同时,指出了所推导公式的不足之处,并做了一些补充。 相似文献
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本文在分析研究白集矿矿井水文地质条件的基础上,对F5断层防水煤柱进行了合理计算,并对此可靠性作了初步评价,为矿井安全开采提供了科学依据。 相似文献
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传统煤矿防治水过程中,地面打钻的方法确定采掘工作面上覆含水层导水裂隙带高度时精度低、效率差.为了精准计算采掘工作面上覆含水层裂隙高度,四明山煤矿决定对9103工作面上覆导水裂隙带采用注水观测法进行观测.通过实际应用来看,采用该方法准确实测出了9103工作面覆岩导水裂隙带高度,取得了良好成效. 相似文献